Johdanto
Nykyaikaiset pelit ovat saavuttaneet suuria saavutuksia henkeäsalpaavan realistisissa ympäristöissä, joissa on useita esineitä ja hahmoja. Vaikka kaikki ne toimivat eri etäisyyksillä katselupisteeseen nähden, vain harvat niistä todella lisäävät jotakin kohtaukseen.
Moottorin on kuitenkin käsiteltävä ja renderöitävä kaikki objektit. Juuri silloin LOD tulee kuvaan mukaan nopean renderöinnin varmistamiseksi. Mutta siinä ei ole vielä kaikki.
Tänään opit kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää siitä, mikä on LOD ja miksi sitä tarvitaan pelissä, sekä hahmomallinnus.
Mikä on LOD?
LOD tai yksityiskohtaisuuden taso on menetelmä, jossa 3D-kohteiden polygon-kohteiden määrää vähennetään niiden etäisyyden perusteella katsojasta tai kamerasta. Mallintajat käyttävät sitä vähentääkseen suorittimen tai näytönohjaimen työmäärää ja lisätäkseen renderöinnin tehokkuutta.
Vastaavasti, on olemassa eritasoisia yksityiskohtaisia ryhmiä luodaan kullekin pelimaiseman osalle. Jokaisella niistä on eri polygon-luku ja ne kuuluvat ryhmään, jossa LOD0-ryhmä on täysin yksityiskohtainen malli ja LOD1, LOD2 一 ovat yksityiskohtaisempia ja niin edelleen.
Se voi vaihdella useista tuhansista kolmioista yhdessä polygoniverkko yksityiskohtaisimmassa kohteessa ja tuskin sata mallin vähiten yksityiskohtaisessa versiossa.
Jos mietit, vaikuttaako se pelaajien kokemukseen 一 vastaus on kyllä ja ei.
Mallin heikentyneeseen visuaaliseen laatuun kiinnitetään harvoin huomiota, koska kohteet ovat kaukana tai liikkuvat nopeasti. Renderöintiaika kuitenkin paranee merkittävästi, mikä ei jää huomaamatta.
Vaikka se vaikuttaa yhden koon ratkaisulta, sitä ei silti voi soveltaa kaikkiin peleihin.
Huom: älä käytä LOD:ia hyvin yksinkertaisissa objekteissa, joissa on paljon kolmioita, tai peleissä, joissa kameranäkymä on staattinen. Näissä tapauksissa mesh-optimointia käsitellään eri tavalla.
LOD-parametrit
Eri kohteet sijaitsevat pelin aikana eri etäisyyksillä katsojasta. Pelkkä etäisyys ei siis ole pätevä tekijä määriteltäessä kunkin objektin, hahmon ja maiseman yksityiskohtaisuutta.
On myös muita huomioon otettavia mittareita:
- Kohteen ominaisuudet ー reaalimaailman kohteet ja niiden elementit, jotka sinun on sisällytettävä mukaan.
- Ominaisuuksien monimutkaisuus ー reaalimaailman piirteiden vähimmäiskoko ja niiden geometrian monimutkaisuus.
- Semantiikka ー spatiaalis-semanttinen koherenssi
- Mitat ー kunkin ominaisuuden geometrinen ulottuvuus
- Tekstuuri ー kunkin ominaisuuden vaatiman laatutason, jos kohde on teksturoitava.
Kun olet määrittänyt nämä, sinun on valittava, mitä tekniikkaa käytät objektin LOD:n luomiseen.
Yksityiskohtaisuuden hallintatekniikat
LOD auttaa toimittaa riittävät visuaalinen laatu välttäen samalla tarpeetonta laskentaa algoritmin avulla. Nykyaikaiset lähestymistavat on kuitenkin räätälöity renderöityjen tietojen mukaan, mikä on kaukana siitä, mitä alkuperäinen algoritmi oli taipuvainen tekemään.
Tilanteen mukaan on olemassa 2 päämenetelmää.
Erilliset yksityiskohtaiset tasot (DLOD)
Käyttämällä diskreettiä menetelmää luotte useita erillisiä tai erillisiä versioita kohteen eri yksityiskohtaisella tasolla. Kaikkien niiden saamiseksi tarvitaan ulkoista algoritmia, jota käytetään erilaisissa polygon-vähennystekniikoissa.
Renderöinnin aikana kohteiden yksityiskohtaisemmat versiot korvataan yksityiskohtaisemmilla kohteilla ja päinvastoin. Se aiheuttaa siirtymisen aikana visuaalisen poksahduksen, joka sinun pitäisi aina.
Jatkuvat yksityiskohtaiset tasot (CLOD)
Jatkuvan yksityiskohtaisuuden menetelmä soveltuu parhaiten. suorituskykyintensiivisille sovelluksille ja liikkuville kohteille. Sen avulla voit vaihdella yksityiskohtia paikallisesti. Tämän ansiosta voit esittää kohteen toisen, lähempänä katsojaa olevan puolen yksityiskohtaisemmin ja toisen puolen yksityiskohtaisemmin.
Se on mahdollista menetelmässä käytetyn rakenteen vuoksi, jossa yksityiskohtien kirjo vaihtelee jatkuvasti. CLODin avulla voidaan valita tiettyihin tilanteisiin sopiva yksityiskohtaisuuden taso. Koska mukana on vain vähän toimintoja, tämä menetelmä tarjoaa sekä alhaisemman CPU:n että nopeamman suorituskyvyn.
3D-kohteen LOD-tason optimointi
Kun aloitat polygon meshesin luomisen, ensimmäinen kysymys, joka tulee mieleesi, on ー Mikä on kohtuullinen LOD-määrä?
Se saattaa kuulostaa yksinkertaiselta, mutta se on toinen tärkeä asia, joka sinun on tiedettävä sen jälkeen, kun olet oppinut, mikä on LOD.
Ja tässä on syy.
Jos vähennät vain muutaman verteksin polygon mesh:ssä, suorituskyky ei parane merkittävästi. Kaikki objektin versiot renderöidään lähes samalla tavalla. Jos sitten vähennät polygon:tä liikaa, LOD-vaihtelu on liian huomattava.
Pro-vinkki: käyttää kirjoittamatonta sääntöä, jonka mukaan polygon:n määrää vähennetään 50%:llä kutakin ryhmän kohdetta (LOD1, LOD2, LOD3 jne.) kohti, mutta räätälöidään silti kohteen koon ja merkityksen mukaan.
Lisäksi LOD meshes maksaa sinulle muistia ja suorittimen työmäärää. Joten liian monet niistä vaativat paljon käsittelyä ja kasvattavat tiedoston kokoa. Pidä tämä mielessä.
Miten luoda LOD Meshes?
Kun kaikki hienot 3D-mallinnusohjelmisto ja niiden mukana tulevien modifikaattoreiden avulla sinun ei pitäisi olla vaikeaa luoda LOD meshes -malleja peliobjekteillesi.
Voit kuitenkin tehdä tämän sekä manuaalisesti että automaattisesti.
Manuaalisesti
Kun luot yksityiskohtaisen tason manuaalisesti, sinun tarvitsee vain luoda poistaa jonkin määrän 3D-objektin kärkipisteitä ja polygon:n silmukat. Voit myös kytkeä LOD:ien tasaisuuden pois päältä.
Vaikka teet tämän ohjelmiston sisällä, se vaatii silti paljon aikaa. Tämän prosessin automatisointi voi siis olla parempi vaihtoehto.
Automaattisesti
Automaattivaihtoehdossa sinulla on sitä vastoin paljon enemmän vaihtoehtoja. Voit käyttää muokkainta 3D-ohjelmiston sisällä. jonka juuri mainitsimme. Suosituimmat ovat ProOptimizer 3DSMaxille tai Luo LOD Meshes Mayassa.
Voit halutessasi käyttää erillistä LOD-ohjelmistoa, kuten Simplygonia, tai tutkia joidenkin pelimoottoreiden sisäänrakennettuja LOD-ominaisuuksia (esim. Unreal Engine 4).
Joka tapauksessa, kun luodaan LOD meshes automaattisesti sinun tarvitsee vain määrittää mallit LOD-numerot ja etäisyys kamerasta. mitä kukin niistä edustaa.
Huom: kun työskentelet automaattisilla työkaluilla, pidä varmuuskopiot työstäsi ja tee asianmukainen testaus varmistaaksesi, etteivät ne vahingoita mallisi UV-kuvia.
Yksityiskohtaisuus on välttämätöntä huippuluokan peleissä, sillä se vaikuttaa katsojien kokemukseen ja koko ympäristön renderöintiaikaan. Heti kun alat perehtyä asiaan ja opit tekemään miten 3D-mallinnus tehdään, LOD:n luominen näyttää helpolta. Varsinkin kaikkien tänään oppimiesi yksityiskohtien ansiosta.
